水电站斜井开挖施工方案

中国水利水电第十四工程局有限公司三岔河电站项目部PAGE20目录一工程概况 21.1工程特性 21.2地质条件 2二、编制依据 2三、施工安全措施 33.1、施工内容 33.2、施工使用设备 33.3、施工安全措施 33.3.1斜井开挖施工安全措施 33.3.2斜井施工支护安全措施 43.3.3斜井出渣运输安全措施 53.3.4卷扬机牵引安全保证措施 53.3.5卷扬机钢丝绳和提升装置的安全规定 63.3.6施工用电安全措施 7四、斜井扩挖施工危险源辨识 7五、斜井扩挖施工安全预防及控制措施 85.1物体打击预防及控制 85.2高处坠落的预防及控制 95.3起重伤害的预防及控制 95.4触电事故的预防及控制 105.5坍塌的预防及控制 115.6机械伤害的预防及控制 115.7爆破事故的预防和控制 125.8其他伤害的预防及控制 13六、安全保证管理措施 13七、安全投入 14斜井专项安全施工措施一工程概况1.1工程特性三岔河电站引水系统压力钢管段布置有一条斜井，斜井设计倾角为60°，上下弯段转弯半径均为15m。压力钢管钢0+40～钢0+52.99、钢0+52.99～钢0+108.529、钢0+108.529～钢0+121.52分别为斜井上弯段、斜直段和下弯段,斜井洞轴线中心起点高程为EL1825.896m，终点高程为EL1714.7m；开挖断面为圆形，尺寸为R=2.65m。1.2地质条件引水隧洞布置于槟榔江左岸山梁带，其轴线长约2.14km，开挖断面直径5.4m。进、出口高程分别为1837m、1714.7m，轴线方向为S38°W转S15°W～S18.5°W。洞段布置地段为中高山剥蚀地貌，自然地形坡度一般为为35°～40°，冲沟发育，并多见常年流水，程沟梁相间地貌形态。地表多为第四系覆盖，但厚度较薄，下伏地层为喜山期的钾长花岗岩(γ61)。引水隧洞后段、调压井、压力钢管洞段除断层出露洞段外，洞室主要为弱、微风化岩体，岩体为块状结构、次块状结构及少量碎块状结构，洞室稳定地质条件较好；断层出露洞段洞室围岩主要碎裂镶嵌结构至散体结构，洞室稳定地质条件差。二、编制依据1、引水隧洞后段、调压井及压力管道土建及金属结构安装工程招标文件、投标文件；2、《爆破安全规程》，GB6722-2003；3、《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》，DL/T5099-2011；4、压力管道主管段开挖及支护图，ND62-KM0361-0944-43-05-04～06；5、压力管道布置图，ND62-KM0361-0944-43-05-01～03；6、技术核定单，2014-07；7、水电水利工程斜井竖井施工规范DLT5407-2009[1]。三、施工安全措施3.1、施工内容根据3#施工支洞两端开挖的地质情况来看，推测3#施工支洞剩余洞段地质条件依然比较差，围岩较破碎，需进行强支护进洞，开挖、支护循环时间较长。为满足电站发电工期要求，经讨论，决定采用人工开挖反导井，再进行全断面扩挖的方式进行斜井开挖。反导井由下往上进行开挖，开挖尺寸为Ø2m，导井贯通后，由上往下进行全断面扩挖，导井溜渣，斜井下弯段装载机配合5t自卸车出渣。为满足斜井溜渣和压力钢管安装施工要求，对上弯段和下弯段及斜井上下20m范围进行扩挖。3.2、施工使用设备斜井使用设备主要包括有：卷扬机、各种运输、装卸车辆、各种带电设备等。3.3、施工安全措施3.3.1斜井开挖施工安全措施斜井开挖前做好技术交底与安全交底，落实到各作业班组，提高安全意识，保证开挖期间的施工安全，同时将采取以下措施进行控制：（1）、保证斜井的安全支护工作，要从井口作起，做好弯段井口的防护，对围岩进行喷锚支护、工字钢锁口加固处理，保证斜井开挖过程中的施工安全，避免围岩碎石掉落至斜井。（2）、斜井开挖要做到开挖过程中应注意爆破方式及爆破参数的控制，尽量减小因爆破装药量过大，对围岩产生扰动破坏。开挖完成后及时进行支护，围岩破碎时开挖将采用“短进尺、弱爆破、强支护”的原则进行，并尽可能采用光面爆破，开挖过程中不断优化调整爆破参数，尽量减少由于爆破导致的塌方以及大面积松动现象的出现，利于施工安全。（3）、斜井开挖工作面施工供风利用支洞及主洞开挖形成的供风、水、电线路延长至斜井工作面。由于斜井施工的工作面狭窄，为确保有足够的施工供氧，一般通风2小时左右后，施工人员才进行工作面进行打钻及支护施工，导井达到50m以上，携带医用氧气袋，避免施工人员出现缺氧晕厥发生危险。（4）、爆破后的施工排险将是一个危险源，排险时施工人员将完全暴露在松动石块的下部，排险人员易被掉落石块打伤。因此，洞挖排险人员排险过程中需一人在旁监护警示；斜段爆破后，井口设置挡碴板，并安排专人及时清理斜段口的石渣以免因人行走时，将石块踢入井内伤人；施工人员随时观察洞内是否有被裂隙水冲刷后易掉落的石块，并及时清理，避免因长时间冲刷造成石块掉落伤人；（5）、施工爬梯是施工人员上下斜井的通道，将设置在出渣轨道的一侧，采用┗5角钢爬梯和简易钢筋扶手，爬梯宽35cm，踏步间距35cm，爬梯采用插筋（L=50cm，外露10cm）锚固，每排2根,排距2m，钢筋扶手采用Φ25钢筋制作，高度1m～1.2m，扶手采用插筋（L=50cm，外露10cm,间距2m）锚固；开挖过程中，施工人员上下斜井必须佩戴安全防护用具，上下爬梯途中若需休息必须将安全带牢固系于爬梯上，方可进行短暂休息，或者是进入就近的测量平台中休息。3.3.2斜井施工支护安全措施（1）施工支护前，应根据地质条件、结构断面尺寸、开挖工艺、围岩暴露时间等因素进行支护设计，制定详细的施工作业指导书，并向施工作业人员进行交底。（2）施工人员作业前，应认真检查施工区的围岩稳定情况，需要时应进行安全处理。（3）作业人员应根据施工作业指导书的要求，及时进行支护。（4）开挖期间和每茬炮后，都应对支护设施进行检查维护。（5）对不良地质地段的临时支护，应结合永久支护进行，即在不拆除或部分拆除临时支护的条件下，进行永久性支护。3.3.3斜井出渣运输安全措施（1）井口、井下及卷扬机间应有联系信号。提升、下放与停留应各有明确的色灯和音响等信号规定。卷扬机司机未得到井口信号员发出的信号，不得启动。（2）扒渣人员必须配戴完整的安全帽、安全绳及安全带，认真检查工作面是否存在危石，发现后及时处理。扒渣人员通过安全爬梯上下作业。(3)自上而下扩挖斜井溜渣时，下斜井井口应设警示牌，防止装载机、自卸车与之同时作业。3.3.4卷扬机牵引安全保证措施（1）卷扬机用钢丝绳应按抗拉极限强度进行选择，其安全系数应大于5。（2）在绳索的全部运行范围内，应设置托辊，托辊的间距以不使绳索拖地为宜，在绳索变换方向处，应安设导向轮。（3）斗车与钢丝绳或斗车与斗车之间，应用可摘卸的联接器联接，在坡道上运行时，应用双重联接。联接设备应以最大牵引负荷值验算。(4）遇到紧急刹车或其他原因使钢丝绳骤然被拉紧时，司机应停止运转，检查钢丝绳有无损伤。（5）卷扬机牵引斗车运行速度最大不应超过5km/h（相当于1.39m/s），牵引荷载不准超过卷扬机额定牵引力，不准降低钢丝绳及联接设备的安全系数。（6）卷扬机筒外沿，距最外一层钢丝绳外边不小于钢丝绳直径的2.5倍。（7）钢丝绳应穿过滚筒上的绳眼固定牢靠，在放绳时滚筒上应至少留三圈钢丝绳。（8）卷扬机工作时，应有专人指挥，各种信号应预先明确规定。（9）卷扬机应设置工作制动和保险制动装置。电源开关应设在司机操作室内，并应设保护箱。（10）斜坡终点端以及线路中部均应安设挡车设备，每次通车应及时开启和关闭。3.3.5卷扬机钢丝绳和提升装置的安全规定（1）提升用的钢丝绳应每天检查一次，每隔3个月试验一次。其安全系数规定为：升降人员的安全系数应大于8，升降物料的安全系数应大于6；其断丝的面积与钢丝绳总面积之比，升降物料的应小于10%；升降人员用的不得有断丝。提升及制动钢丝绳直径减小不得超过10%，其它用途钢丝绳直径减小不得超过15%。（2）钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤时，不得用作升降人员。钢丝绳锈蚀严重，点蚀麻坑形成沟纹，外层钢丝松动时，应即时更换。（3）提升装置，应设置下列保险装置：1）、防止过卷装置；当提升容器超过正常终端停止位置0.5m时，应能自动断电，并使保险闸发生作用。2）、防止过速装置；当提升速度超过额定速度15%时，应能自动断电，并能使保险闸发生作用。3）、过负荷和欠电压保护装置。4）、当最大提升速度超过3m/s，应安装速度限制器，保证提升容器到达终端停止位置前的速度不超过2m/s。5）、防止闸瓦过度磨损时的报警和自动断电的保护装置。6）、缠绕式提升装置，应设松绳保护并接入安全回路。（4）提升卷扬机应装设深度指示器、开始减速时能自动示警的警铃及司机不需离座即能操纵的常用闸和保险闸。常用闸和保险闸共同使用一套闸瓦时，操纵部分应分开；双滚筒提升卷扬机的两套闸瓦的传动装置应分开；司机不得离开工作岗位，也不得擅自调节制动闸。（5）升降人员前，应先开一次空车，以检查卷扬机的动作情况，但连续运转时，可不受此限。（6）主要提升装置应配有正、副司机，在交接班人员上下井的时间内，应由正司机操作，副司机在旁监护。3.3.6施工用电安全措施（1）每一段地下工程应提供连续运行的照明装置。除了一般照明系统外，还应当为正在进行施工的开挖面提供专用照明，这种照明装置应当采用泛光灯、荧光灯或其他满足施工需要的照明装置。不允许电线或者灯泡紧靠作业面。除非出于特殊的工作条件需要，不允许在洞内的任何部分使用明火照明。（2）所有的动力线和照明线穿绝缘线管，保持绝缘状态。（3）动力线和照明用线应当在隧洞的一侧布置。（4）所有的线路应当使用具有绝缘能力的绝缘子将线牢靠固定在洞壁上，且不会受到爆破影响而损坏。一般照明系统的最低亮度应当满足规范DL/T5099-1999第13.3节中的规定。（5）照明系统电压不得高于220V。（6）在不良地质地段施工应按所制定的临时安全用电方案实施，设置漏电保护器，并有断、停电应急措施。（7）施工人员配置矿灯帽，保证遇到停电时能够安全撤离工作面。四、斜井扩挖施工危险源辨识斜井扩挖施工主要工序有造孔、爆破、扒渣、安全处理及出渣等，为确保施工安全，针对每道工序进行危险源辨识。斜井扩挖施工危险源辨识详见下表1：表1危险源辨识表序号工序危险源备注1造孔物体打击、高处坠坠落、起重伤伤害、触电、坍坍塌、职业伤伤害、其他伤伤害2爆破放炮、火药爆炸、物物体打击、高高出坠落、触触电、坍塌、其其他3扒渣物体打击、高处坠坠落、触电、坍坍塌、其他伤伤害4安全处理物体打击、触电、坍坍塌、其他伤伤害5出渣高处坠落、爆炸、车车辆伤害、机机械伤害、触触电、坍塌、其其他伤害五、斜井扩挖施工安全预防及控制措施为确保斜井扩挖施工安全，针对扩挖施工每道工序施工时可能发生的且已经辨识出的主要危险源，特制定控制措施以预防和避免安全事故的发生。5.1物体打击预防及控制1、所有进入斜井施工现场的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从指挥；开挖要求作业人员到达工作地点时应首先了解工作面的当前工序情况，并检查所施工的工作面是否处于安全状态，检查支护是否牢固，洞室围岩是否稳定，如有危险块体或裂缝时应先予以清除或支护，支护作业紧跟掌子面进行。2、斜井施工时随身携带的工具、材料等物品，小型材料或工具应该放在工具箱或工具袋内，不得掉下。严禁使用抛掷方法传送工具、材料。3、进行斜井风、水管安装和延伸施工时，必须按照斜井扩挖施工技术措施中有关要求布置风、水管。固定风水管线架的锚杆（插筋）入岩必须达到要求，注浆饱满；风水管线架与锚杆（插筋）焊接牢固，风水管与线架连接牢固，以避免风水管脱落伤害井下作业人员。4、在斜井施工过程中，应做好井口防护，防止材料、石块及其他物体掉落砸伤井内施工人员。井口应安排专人看护安全，禁止无关人员靠近或下井，并悬挂“井下有人，禁止抛物”等相关安全标示牌。（注：参建各方到井内检查工作前需事先告知现场管理人员，同时通知井下作业人员）5、井内材料运输前，确保井内无行人和施工人员；运输的材料应绑扎牢固，避免材料运输过程中散落；6、作业平台车、轨道安装应按相关规范要求进行，焊接可靠，固定牢固，防止脱落；井内所有的连接件（风水电线路、轨道及楼梯等结构体）连接牢固，并进行并定期和不定期检查，以免零部件脱落伤及井下人员。7、入井扒渣人员必须配备齐全安全带，安全帽及安全绳等，经常检查防护用品的安全性能，如有损坏必须及时更换；扒渣前必须认真检查是否有危石，如果发现立即清除；5.2高处坠落的预防及控制1、患有高血压、心脏病、精神病等不适应高处作业的人员，以及患有疾病或精神状态不好（尤其是酒后）的人员禁止下井施工或进行检查作业。2、井口设置防护栏杆并悬挂“井深危险，禁止靠拢”、“高空作业，请系好安全绳”等相关安全标语标示牌，井口安排专人看护安全，禁止无关人员及未经斜井施工安全教育的人员下井，以免不慎跌落或危及他人安全。3、井内施工时必须系好安全带和安全绳，施工或上下通行时必须小心谨慎，不急躁慌乱，脚要踩实手要抓牢，伤病及精神状态不好的人员禁止进入井内从事施工作业或检查管理工作。4、人员上下斜井时禁止乘坐作业平台车，需经安全爬梯安全上下，安全爬梯设置扶手，踏步采用防滑材料（螺纹钢等）制作。5、安全爬梯、休息平台及作业平台应按斜井扩挖施工技术措施及相关规范要求制作和安装，并设置扶手或安全护栏，使用过程中每次爆破后应进行检查，发现问题立即检修和整改。6、斜井内应布置充足的照明设备，防止因照明不足施工人员从安全爬梯上拌倒踩空滑落。7、井内除进行扒渣作业时，必须关闭导井封盖；进行扒渣作业时，施工人员必须系好安全带，并把安全带固定在锚杆或安全爬梯等稳固件上。5.3起重伤害的预防及控制卷扬机是斜井施工过程中主要的危险源，卷扬机安装及操作控制必须严格按照专业技术要求及安全操作规程进行，并做好日常检查和维护维修保养工作。具体控制措施如下：1、卷扬机应安装在坚固的基础上。安装地点应使施工人员能清楚的看见重物的起吊位置；基础施工时，现场技术员旁站指导和监督。2、卷扬机安装前对各重要部件进行全面检查，缺少、损坏需添补或更换，新安装的钢绳不得有断丝或起毛。3、卷扬机操作人员必须经过一定训练，了解所操纵的卷扬机的性能，熟悉操作方法、保养规程并经考试合格后方准单独操作；卷扬机工作时应有专人指挥，各项信号应先加以规定。卷扬机动力部分应根据所使用的动力机的安全操作规程执行。4、卷扬机启动前，应检查各部分零件是否灵活，然后开空车运转，再进行负载试验，检查制动闸、棘轮停止是否运行正常，确认正常后再投入使用。5、钢丝绳在卷筒上要排列整齐，钢丝绳不可全部放完，在卷筒上至少应保留三圈。收绕钢丝绳时禁止用手引导。钢丝绳必须经常加以检查，不准有结节、扭饶现象。如在一个节距内断丝超过5%应予更换。5.4触电事故的预防及控制1、施工现场用电设备应定期进行检查，对不合格的线路设备要及时维修或更换，严禁带病运行。施工照明用电严格遵守项目部用电管理办法要求执行。洞内检修、搬迁电气设备时，应切断电源，并悬挂职“有人工作，禁止合闸”的警告牌。2、从事电气安装、检修作业的人员应掌握安全用电基本知识和所用设备的性能，应持证上岗，非电工及无证人员禁止从事电气作业。电气安装、检修作业人员在作业时应按规定穿戴，并配备相应的劳动防护用品。3、每台用电设备应配备各自专用开关箱，开关箱中应装设漏电保护器，漏电保护器的装设应符合相关规范要求；4、斜井内的照明、动力线路严格按照斜井扩挖施工技术措施中有关要求布置。每次爆破后应该对线路进行检查，对破皮漏电的线路应及时处理；5、对已开挖洞段及时进行照明灯具安装，确保交通照明要求，同时保证工作面灯光满足施工要求。5.5坍塌的预防及控制根据3#施工支洞开挖揭露的地质情况分析，斜井有可能遇不良地质情况，针对不良地质段需及时采取相应措施，以避免发生坍塌事故。具体按以下几点进行控制：1、在反井扩挖时，要对已开挖段的揭露的地质情况及导孔开挖时所遇到的地质条件，进行认真分析，并采取不同的开挖支护措施。地质条件较差时，应按照“短开挖，弱爆破，先护顶，先封闭”的原则稳步前进，以防止斜井边顶拱掉块、坍塌及地板滑塌。2、斜井的系统支护应随开挖掌子面跟进，支护至开挖掌子面的距离一般不得超过5m（两排跑）。根据开挖所揭示的围岩类别按设计要求进行及时支护，并根据现场的实际情况及时打设随机锚杆。3、斜井扩挖中渗水量较大（主要是底板和边墙部位）时，应打设一定数量的排水孔，使渗水引排至底板后自然排至掌子面导孔，避免因洞室围岩水压过于集中而塌方；4、加强对斜井锚喷支护质量的控制。加强对运用于支护的水泥、钢筋等原材料进行检验检测，不合格的材料禁止用于斜井支护施工中；加强锚杆、挂钢筋网及喷混凝土的施工质量控制；5、斜井扩挖施工中，现场安全员必须注意观测围岩的变化情况，以便发生异常能及时采取措施。现场安全员应该经常观察已支护洞段喷砼层的裂缝情况，并将此作为施工危险信号引起高度警惕。在开挖施工中作好未开挖洞段的地质预报工作，为开挖支护施工提供有用的信息。5.6机械伤害的预防及控制1、实施机械安全管理、安装、验收制度，机械安装按照规定的安全技术标准进行检测。所有操作人员持证上岗。使用期间定机定人，保证设备完好。2、全体施工人员必须严格遵守责任制和交接班制度，并熟知本职工种的安全技术操作规程，在生产中应坚守工作岗位，严禁酒后工作。未经主管部门许可，不得任意将自己的机械设备交由他人操作，更不得随意操作别人的机械设备。3、机械设备的转动及传送部分应按规定设置安全防护罩，防止操作人员的衣服、头发及手指等部位卷入运转的机械中而造成伤害；4、施工机械及设备附近应设置明显的安全警示标志，禁止非专业人员进入操作区，杜绝非专业人员操作机械设备，以避免误操作而造成对洞内施工人员的伤害。5、出渣车辆如装载机、自卸车等在洞内行驶时不得超过8km/h，在施工区行驶不得超过15km/h，并且应该遵守道路交通安全相关规定，谨慎驾驶。洞内行驶时应该注意洞内施工人员，应主动避让。6、定期进行施工机械的保养和维护，并对机械设备进行例行检查，杜绝机械设备带病工作。机械设备在运行中出现故障时，应及时采取有效措施来避免伤害施工人员及其他设备。5.7爆破事故的预防和控制1、火工材料坚持随用随领，用后及时退库存放的原则，严禁私自存放，更不得移交他人保管或使用。要使用的火工材料领出后，派专职人员对火工材料的使用进行全过程监管，直至剩余的火工材料退库手续结束。2、火工材料运输至井口后，采用人工搬运，通过斜井安全爬梯运至斜井扩挖掌子面，搬运时应轻拿轻放，搬运中不发生碰撞。雷管、炸药及导爆索不得一人同时搬运，搬运和装药时禁止吸烟，并按火工产品运输要求保持安全距离。3、装药时，严禁将爆破器材放在危险地点或机械设备电源附近。装药和堵塞使用木、竹制作炮棍，严禁使用金属棍棒装填，杜绝边打孔边装药。4、装药完毕，监管人员和炮工立即对火工材料使用与剩余量进行清点记录，经爆破责任人现场确认后及时退库，确认无任何危险时才能引爆。5、爆破前所有所有人员必须撤离井口，安全距离以外；起爆器在井口的设置位置必须在安全距离以外。6、爆破完成，结炮工检查完毕，确认无哑炮，并经安全处理后其余施工人员方能进入施工区域。7、井内扒渣及井底出渣时，施工人员应密切注意洞渣中是否有未爆的雷管和炸药，发现异常应立即进行安全处理，避免扒渣和出渣设备挤压炸药或雷管导致爆炸，造成人员或设备伤害。5.8其他伤害的预防及控制1、